(57)【要約】【課題】輝度むらを抑止でき、明度が高い面状発光装置を提供する。【解決手段】面状発光装置３は、プリズムシート５と、拡散板６と、導光板７と、線状発光装置８と、反射板９とを備えている。導光板７は、その一側面に光源である線状発光装置８が配置され、拡散板６側の表面には、導光板７内に導光された光を液晶パネル２側へ出射させる凸部が形成され、光出射面Ｓ２としている。また導光板７には、光入射面Ｓ１以外の３つの側面に、断面三角形状のプリズム７ｂが設けられ、このプリズム７ｂは、その稜線が側面の長手方向に平行となるように設けられる。このように、光入射面Ｓ１以外の側面に断面三角形状のプリズム７ｂが設けられているので、線状発光装置８からの光を光入射面Ｓ１以外の側面で反射させ、導光板７の内側へ、その側面で拡散させることなく戻すことができる。従って、面状発光装置の輝度むらを抑止でき、明度を高くすることができる。【選択図】図１
2007073213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を入射する一側面を光入射面とする導光板を備えた面状発光装置において、
前記光入射面以外の側面の一部または全部に、稜線が前記側面の長手方向に平行となる断面三角形状のプリズムが設けられていることを特徴とする面状発光装置。
【請求項２】
前記側面から突出した前記プリズムの頂角が、直角となるように設けられていることを特徴とする請求項１記載の面状発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源の光を、導光板を介して液晶パネルに照射する面状発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルは、一対の透明基板が対向して配置され、その間に液晶が封入されており、この液晶に電界を印加することで文字や画像などを表示している。液晶パネルは、自ら発光しないため、暗い場所でも文字や画像が見えるように、また明るい場所でも視認性を向上させるために、バックライトと呼ばれる面状発光装置を備えている。
【０００３】
従来の面状発光装置が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載の面状発光装置は、導光板の一側面を光入射面として光源を配置している。光源から出射された光は、導光板内を進行して、光入射面以外の３つの側面に到達する。導光板の３つの側面には、微細な凹凸が形成された透過防止層が形成されており、この微細な凹凸の透過防止層により３つの側面から抜けようとする光を導光板内へ拡散反射により戻すことができるので、輝度ばらつきを抑えた面状発光装置とすることができるとある。
【特許文献１】特開２００３−１４１９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光を導光板内へ戻すための透過防止層として、導光板の光入射面以外の側面に微細な凹凸を形成すると、反射した光は拡散するため、反射した光が側面部近辺で導光板から液晶パネルの方向へ出射してしまうことが想定される。
【０００５】
反射した光が側面部近辺で導光板から出射してしまうと、液晶パネルを観察する観察者からは、光入射面から徐々に暗くなり、光入射面以外の側面部近辺で急に明るくなるという輝度むらに見える。
【０００６】
そこで本発明は、輝度むらを抑止でき、明度が高い面状発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、光源からの光を入射する一側面を光入射面とする導光板を備えた面状発光装置において、前記光入射面以外の側面の一部または全部に、稜線が前記側面の長手方向に平行となる断面三角形状のプリズムが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の面状発光装置によれば、導光板の光入射面以外の側面の一部または全部に、断面三角形状のプリズムが設けられているので、光源からの光を入射面以外の側面で反射させ、導光板の内側へ拡散させることなく戻すことができる。よって、輝度むらを抑止でき、明度を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本願の第１の発明は、光源からの光を入射する一側面を光入射面とする導光板を備えた面状発光装置において、光入射面以外の側面の一部または全部に、稜線が側面の長手方向に平行となる断面三角形状のプリズムが設けられていることを特徴としたものである。
【００１０】
光入射面以外の側面の一部または全部にプリズムが設けられているので、光源からの光を入射面以外の側面の一部または全部で反射させ、導光板の内側へ、その側面で拡散させることなく戻すことができる。従って、面状発光装置の輝度むらを抑止でき、明度を高くすることができる。
【００１１】
本願の第２の発明は、側面から突出したプリズムの頂角が、直角となるように設けられていることを特徴としたものである。
【００１２】
プリズムの頂角を、直角とすることにより、光入射面から入射した光を臨界角以上の角度で、頂角を挟むプリズムの二面に全反射させることができる。従って、光入射面から入射した光を導光板の内側へ戻すことができる。
【００１３】
（実施の形態）
本発明の実施の形態に係る面状発光装置の構成を図１および図２に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る面状発光装置を説明する分解斜視図である。図２は本発明の実施の形態に係る面状発光装置の概略断面図である。
【００１４】
図１および図２に示すように、液晶表示装置１は、液晶パネル２と、面状発光装置３とで構成されている。液晶表示装置１は、平面視して矩形状に形成され、同様に矩形状に形成された枠であるバックライトケース４に収納された状態で、携帯電話の表示部として用いられる。
【００１５】
液晶パネル２は、第１の透明基板２ａと、第２の透明基板２ｂとが対向して配置されている。第１の透明基板２ａおよび第２の透明基板２ｂとはシール剤を介して貼り合わされており、その間に図示しない液晶が封入されている。また、液晶パネル２は、この第１の透明基板２ａと第２の透明基板２ｂのそれぞれの外側面に、第１の偏光板２ｃと第２の偏光板２ｄとが貼り合わされている。
【００１６】
第１の透明基板２ａおよび第２の透明基板２ｂの内側面には透明画素電極が設けられており、この透明画素電極により電界を発生させ、液晶に印加することで、液晶パネル２は文字や画像を表示している。第１の透明基板２ａと第２の透明基板２ｂとは、ガラスやポリカーボネートで形成することができる。
【００１７】
第１の偏光板２ｃと第２の偏光板２ｄとは、偏光軸が互いにほぼ直交するように配置された状態で、第１の偏光板２ｃは第１の透明基板２ａに、第２の偏光板２ｄは第２の透明基板２ｂに貼り合わされている。観察者は、この第１の偏光板２ｃの外側面である表示面Ｄを観察する。
【００１８】
面状発光装置３は、プリズムシート５と、拡散板６と、導光板７と、線状発光装置８と、反射板９とを備えている。
【００１９】
プリズムシート５は、第１のプリズムシート５ａと、第２のプリズムシート５ｂとで構成され、ポリカーボネートで形成されている。第１のプリズムシート５ａと、第２のプリズムシート５ｂとは、複数の平行な三角条が形成されたプリズム面を有している。このプリズム面は断面視で鋸歯形状に形成されている。この第１のプリズムシート５ａと、第２のプリズムシート５ｂとは、条方向が互いに略直交する向きに重なるように配置されている。このプリズムシート５は、本実施の形態では第１のプリズムシート５ａと第２のプリズムシート５ｂとしたが、１枚のプリズムシートとしてもよいが、輝度を向上させるためには、条方向が互いに略直交する向きに重なるように配置した２枚のプリズムシートを備えるのが望ましい。
【００２０】
拡散板６は、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ）樹脂や、ポリカーボネート樹脂で表面がすりガラスのように粗面に形成されている。
【００２１】
導光板７は、その一側面に光源である線状発光装置８が配置されている。導光板７は、線状発光装置８を一側面に配置することで、光入射面Ｓ１から導光板７内へ光を導光する。導光板７の拡散板６側の表面には、導光板７内に導光された光を液晶パネル２側へ出射させる凸部７ａ（図２参照）が形成され、光出射面Ｓ２としている。また導光板７は、光入射面Ｓ１以外の３つの側面に、断面三角形状のプリズム７ｂが設けられている。このプリズム７ｂは、その稜線が側面の長手方向に平行となるように設けられている。
【００２２】
側面から突出したプリズム７ｂの頂角は、直角とすることで、光入射面Ｓ１から入射してまっすぐ進行する光を、効率よく反射させることができる。
【００２３】
このプリズム７ｂは、導光板７の側面からの光を効率よく導光板７内へ戻すためには、光入射面Ｓ１以外の３つの側面に設けるのが望ましいが、光入射面Ｓ１以外の側面の一部に設けたとしても、プリズムにより導光板７内をまっすぐ進行する光を反射させることができるので、導光板７の明度を向上させることができる。
【００２４】
線状発光装置８は、２台の半導体発光装置８ａが線状基板８ｂに実装されている。本実施の形態では、線状発光装置８として２台の半導体発光装置８ａが線状基板８ｂに搭載されているが、半導体発光装置８ａの輝度や、導光板７の広さに応じて、その個数は適宜決定することができる。
【００２５】
反射板９は、導光板７の光出射面Ｓ２の反対側となる底面側に配置されている。反射板９の導光板７側の表面は、鏡面に形成されている。
【００２６】
以上のように構成された本発明の実施の形態に係る面状発光装置の使用状態について図１および図２に基づいて説明する。
【００２７】
図１および図２に示すように、線状発光装置８から出射された光は、導光板７の光入射面Ｓ１から入射する。入射した光は、光出射面Ｓ２と底面とで反射を繰り返しながら進行する光と、直進して光入射面Ｓ１を除く３つの側面へ進行する光となる。
【００２８】
光出射面Ｓ２と底面とで反射を繰り返しながら進行する光は、底面で全反射せずに導光板７から出射すると、反射板９により反射され、再度導光板７に入射する。そして導光板７へ入射すると導光板７を透過して光出射面Ｓ２から出射する。
【００２９】
また、光出射面Ｓ２と底面とで反射を繰り返しながら進行する光は、光出射面Ｓ２に形成された凸部７ａから出射して、液晶パネル２の方向へ進行する。
【００３０】
直進して光入射面Ｓ１を除く３つの側面へ進行する光は、側面から突出するように設けられたプリズム７ｂにより導光板７内に反射される。
【００３１】
この反射は、導光板７内を直進する光を、直角に形成されたプリズム７ｂの頂角を挟む第１のプリズム反射面７ｂ−１と第２のプリズム反射面７ｂ−２とを入射角略４５°、反射角略４５°で反射して導光板７内へ直進するように戻すことができる。
【００３２】
このように、光入射面Ｓ１以外の３つの側面にプリズム７ｂが設けられているので、線状発光装置８からの光を、光入射面Ｓ１以外の側面で反射させ、導光板７の内側へ、その側面で拡散させることなく戻すことができる。従って、面状発光装置の輝度むらを抑止でき、明度を高くすることができる。
【００３３】
このプリズム７ｂは、稜線が側面の長手方向に平行となるように設けられているので、導光板７内を直進する光がこの稜線部分から漏れて導光板７の外側に漏れることを少なくすることができる。
【００３４】
これは、プリズム７ｂは、導光板７内を直進する光を反射して再度導光板７内へ戻すものではあるが、この稜線部分からは直進する光がそのまま直進して導光板７から出射してしまうので光漏れとなる。例えば、プリズム７ｂの代わりに稜線が側面の長手方向に直交するようにプリズム列を設けたとすると、稜線が側面の長手方向に平行して設けたプリズム７ｂと比較して、稜線の合計の長さが長くなる。これは導光板から漏れる光の量が多くなることを意味する。また、側面に直進した光を反射または拡散する凹凸を多く形成すればするほど、凹凸により頂点部分が多く形成されるので、光漏れが多く発生する。
【００３５】
本実施の形態の導光板７は、プリズム７ｂの稜線が側面の長手方向に平行となるように設けられているので、稜線の長さを最短とすることができる。従って、光漏れを最小限とすることができ、明度の高い面状発光装置３とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、輝度むらを抑止でき、明度を高くすることができるので、光源の光を、導光板を介して液晶パネルに照射する面状発光装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態に係る面状発光装置を説明する分解斜視図
【図２】本発明の実施の形態に係る面状発光装置を説明する概略断面図
【符号の説明】
【００３８】
１  液晶表示装置
２  液晶パネル
２ａ  第１の透明基板
２ｂ  第２の透明基板
２ｃ  第１の偏光板
２ｄ  第２の偏光板
３  面状発光装置
４  バックライトケース
５  プリズムシート
５ａ  第１のプリズムシート
５ｂ  第２のプリズムシート
６  拡散板
７  導光板
７ａ  凸部
７ｂ  プリズム
７ｂ−１  第１のプリズム反射面
７ｂ−２  第２のプリズム反射面
８  線状発光装置
８ａ  半導体発光装置
８ｂ  線状基板
９  反射板
Ｄ  表示面
Ｓ１  光入射面
Ｓ２  光出射面
【図１】
2007073213.tif 000003
【図２】
2007073213.tif 000004